内容正文:
人教B版(2019)必修第二册
4.2.3 对数函数的性质与图象
第四章 指数函数、对数函数与幂函数
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学习目标
理解对数函数的概念,体现数学抽象能力(重点)
了解对数函数图象及变换,体现逻辑推理能力(重点)
理解对数函数的单调性,体现逻辑推理能力(重难点)
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新课导入
我们已经知道,假设有机体生存时碳14的含量为1,那么有机体死亡x年后体内碳14的含量y满足
也就是说,y是x的函数.
在得到古生物的样品时,考古学家能够测量出其中的碳14含量y,你认为考古学家们能利用这个值推断出古生物的死亡时间x吗?给定一个y值,有多少个x值与之对应?这里的x能看成y的函数吗?为什么?
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所以这个函数可以看成一个指数函数,根据指数函数的性质可知,这个函数是一个减函数. 这也就意味着,给定一个y值,只有唯一的x值与它对应,也就是说,如果把y看成自变量,x看成因变量,那么这里的x可以看成y的函数.
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事实上,利用指数运算和对数运算的关系,可以把上述关系式改写为
如果仍用x表示自变量,y表示因变量,那么这一函数关系可以表示为
其中自变量在真数的位置上,我们称这样的函数为对数函数.
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对数函数的定义
一般地,函数
y=loga x
称为对数函数,其中a是常数,a>0且a≠1.
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尝试与发现:(1)对数函数y=log2x中,x的值可以是-1吗?可以是0吗?为什么?
可以看出,y=log2x 中,x不能是-1,也不能是0.
(2)分别求出对数函数y=log2x在自变量取 , ,,1,2,4,8时所对应的函数值(填写下表),并由此猜测对数函数y=log2x的定义域、值域、奇偶性、单调性,尝试说明理由.
x 1 2 4 8
y=log2x
-3
-2
-1
0
1
2
3
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事实上,根据对数运算的定义和性质,可以得到对数函数y=log2x的性质:
1.定义域是(0,+∞);
2.值域是R;
3.奇偶性是非奇非偶函数;
4.单调性是增函数.
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思考一下:根据上述对数函数y=log2x的性质,总结一下对数函数y=log2x的图象.
根据以上信息可知,函数y=log2x的图象都在y轴右侧,而且从左往右图象是逐渐上升的. 通过描点,可以作出函数y=log2x的图象,如图所示.
y
x
O
5
2
15
10
-6
-4
-2
8
6
4
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当这两个函数的自变量相等时,对应的函数值互为相反数.
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新课学习
y
x
O
5
2
15
10
-6
-4
-2
8
6
4
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尝试与发现:(1)你能指出对数函数y=log2x和 的图象的公共点吗?这两个函数图象的关系如何?
(2)你能得出指数函数y=logax 一定过哪个定点吗?
函数y=log2x 和 的图象的公共点为(1,0).
因为 loga1=0,所以y=logax 的图象一定过点(1,0).
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对数函数 y=logax 的性质
1.定义域是(0,+∞),因此函数图象一定在y轴的右边.
2.值域是实数集R.
3.函数图象一定过点(1,0).
4.当a>1时,y=logax 是增函数;当0<a<1时,y=logax是减函数.
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定义 y=logax(a>0,且a≠1)
底数 a>1 0<a<1
图象
定义域
值域
单调性
共点性
对称性
(0,+∞)
R
在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)上是减函数
图象过点(1,0),即loga1=0
函数y=logax与y= 的图象关于x轴对称
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例1:比较下列各题中两个值的大小:
(1)log0.33与log0.35;
因为0<0.3<1,所以y=log0.3x是减函数,又因为3<5,所以
log0.33>log0.35
(2)ln 3与ln 3.001;
因为e>1,所以y=ln x是增函数,又因为3.001>3,所以
ln 3<ln 3.001
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例1:比较下列各题中两个值的大小:
(3)log70.5与0.
因为7>1,所以y=log7x是增函数,又因为log71=0,而且0.5<1,所以
log70.5<log71=0.
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例2:已知log7(2m)<log7(m-1),求m的取值范围.
因为y=log7x的定义域为(0,+∞),而且是减函数,所以由已知有2m>m-1>0,即
解得m>1.
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例3:求下列函数的定义域:
(1)y=lg(4-x);
因为y=lg(4-x)有意义的充要条件是4-x>0,即x<4,所以所求定义域为(-∞,4).
(2)y=ln x2.
因为y=ln x2有意义的充要条件是x2>0,即x≠0,所以所求定义域为(-∞,0)
∪(0,+∞).
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课堂练习
C
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课堂练习
21
课堂练习
A
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课堂练习
23
课堂练习
C
24
课堂练习
25
课堂练习
A
26
课堂练习
27
课堂练习
C
28
课堂练习
29
课堂练习
(3,1)
30
课堂总结
1.对数函数的概念
2.对数函数的性质
31
谢
谢
观
看
32
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